Acetilacetonato de oxovanádio(IV)

Protocolos avaliados por Rita C. C. Duarte, em 2014 / 08

Vias de síntese

Os dezoito protocolos encontrados envolvem seis vias de síntese. Os protocolos A a J utilizam a reação (AE = 51%)

V2O5 + 4 (Hacac) + 2 H2SO4 + C2H6O + 2 Na2CO3 → 2 [VO(acac)2] + 2 Na2SO4 + C2H4O + 5 H2O + 2 CO2           (1)

o K, utiliza a reação (AE = 48%)

V2O5 + 4 (Hacac) + 2 H2SO4 + C2H6O + 2 K2CO3 → 2 [VO(acac)2] + 2 K2SO4 + C2H4O + 5 H2O + 2 CO2               (2)

o L e o M, utilizam a reação (AE = 45%)

2 NH4VO3 + 4 (Hacac) + H2SO4 + C2H6O + 2 Na2CO3 → 2 [VO(acac)2] + (NH4)2SO4Na2SO4 + C2H4O + 6 H2O + 2 CO2        (3)

o N e o O, utilizam a reação (AE = 57%)

VO(SO4) + 2 (Hacac) + Na2CO3 → [VO(acac)2] + Na2SO4 + H2O + CO2                                                                  (4)

o P e o Q utilizam a reação (AE = 84%)

2 V2O5 + 9 (Hacac) → 4 [VO(acac)2] + (CH3CO)2CO + 5 H2O                                                                                 (5)

e, finalmente, o R utiliza as reações (para a via, AE = 60%)

CO(NH2)2 + H2→ 2 NH3 + CO2              (AE = 44%)                                                                                         (6a)

VO(SO4) + 2 (Hacac) + 2 NH3 → [VO(acac)2] + (NH4)2SO4      (AE = 67%)                                                          (6b)

 

As economias atómicas destas seis vias de síntese cobrem um largo intervalo de valores (45-84%). Nas três primeiras vias de síntese, o uso de etanol para reduzir o V(V) a V(IV) introduz muitos átomos que não são incorporados no produto, pelo que as economias atómicas são baixas, mais do que na sexta, apesar de esta envolver uma segunda reação, de preparação prévia do amoníaco (com AE = 44% que, composta com a reação de síntese que tem AE = 67%, baixa o valor cumulativo da economia atómica da via de síntese para AE = 60%). Na quarta e sexta vias, o vanádio é introduzido no número de oxidação que tem no produto, mas a introdução de bases para removerem o átomo de hidrogénio de Hacac implica um abaixamento da economia atómica para valores apenas um pouco acima dos das três primeiras reações. Finalmente, na quinta via, a utilização de uma molécula extra da acetilacetona para realizar a redução do V(V) a V(IV) simplifica a reação e proporciona uma economia atómica elevada. No entanto, como a acetilacetona é usada em largo excesso, a eficiência de massa da reação acaba por ser muito mais baixa que a economia atómica (RME = 14%, para o grande excesso – 698% – indicado para o protocolo P, admitindo rendimento 100%), deteriorando o aproveitamento dos átomos.

A sexta via é constituída por duas reações. No entanto, verifica-se que a ureia é adicionada ao meio de reação juntamente com o sulfato de oxovanádio e a acetilacetona, não sendo necessário isolar o amoníaco formado. Assim, à semelhança do que acontece nos protocolos, considerou-se todo o procedimento como uma só fase e por isso foi construída apenas uma única EV para a fase de reação.